Návrhy pro návrh rozvržení PCB z úhlu pájení

Při návrhu desky plošných spojů je třeba mít na paměti několik věcí, včetně úhlu pájení. Obecně platí, že byste se měli vyhnout pájení obličejem přímo nad spojem. Abyste se tomu vyhnuli, snažte se umístit napájecí a zemnicí roviny na vnitřní vrstvy desky a symetricky zarovnat součástky. Kromě toho se vyhněte vytváření 90stupňových úhlů stop.

Umístěte napájecí a zemnící roviny do vnitřních vrstev desky.

Při návrhu desky plošných spojů je důležité umístit napájecí a zemnící roviny do vnitřních vrstev. To pomáhá minimalizovat množství elektromagnetického rušení, které může vznikat v důsledku blízkosti vysokorychlostních signálů k zemnící rovině. Zemní roviny jsou také nezbytné pro snížení úbytku napětí na napájecí liště. Umístěním napájecích a zemnicích rovin do vnitřních vrstev můžete uvolnit místo na signálních vrstvách.

Jakmile se ujistíte, že jsou napájecí a zemnicí roviny ve vnitřních vrstvách, můžete přejít k dalšímu kroku procesu. Ve Správci zásobníku vrstev přidejte novou rovinu a přiřaďte jí síťový štítek. Po přiřazení síťového štítku dvakrát klikněte na vrstvu. Nezapomeňte vzít v úvahu rozmístění komponent, například vstupně-výstupních portů. Rovněž chcete zachovat nedotčenou vrstvu GND.

Vyhněte se pájení obličejem přímo nad spojem.

Pájení s obličejem přímo nad spojem je špatný postup, protože pájka ztrácí teplo do základní roviny a nakonec vznikne křehký spoj. Může to také způsobit mnoho problémů, včetně nadměrného nánosu na kolíku. Abyste se tomu vyhnuli, dbejte na to, aby byly kolíky i plošky rovnoměrně zahřáté.

Nejlepší způsob, jak se vyhnout pájení obličejem přímo nad spojem, je použití tavidla. To pomáhá přenášet teplo a také čistí kovový povrch. Díky použití tavidla je také pájený spoj hladší.

Umístěte součásti se stejnou orientací

Při rozvržení plošného spoje je důležité umístit součástky se stejnou orientací z úhlu pájení. Tím zajistíte správné směrování a bezchybný proces pájení. Pomáhá také umístit zařízení pro povrchovou montáž na stejnou stranu desky a součástky s průchozími otvory na horní stranu.

Prvním krokem při vytváření rozvržení je umístění všech komponent. Obvykle se komponenty umísťují mimo obrys čtverce, ale to neznamená, že je nelze umístit dovnitř. Poté přesuňte jednotlivé součásti do čtvercového obrysu. Tento krok vám pomůže pochopit, jak jsou součásti propojeny.

Vyhněte se vytváření 90stupňových úhlů stopy

Při navrhování rozvržení desek plošných spojů je důležité vyhnout se vytváření 90stupňových úhlů stop. Tyto úhly mají za následek menší šířku stop a zvýšené riziko zkratování. Pokud je to možné, snažte se místo toho používat úhly 45 stupňů. Ty se také snadněji leptají a mohou vám ušetřit čas.

Vytvoření stop pod úhlem 45 stupňů na rozvržení desek plošných spojů bude nejen lépe vypadat, ale také usnadní život výrobci desek plošných spojů. Usnadní také leptání mědi.

Použití úhlů 45 stupňů pro leptání

Použití úhlů 45 stupňů pro pájení při návrhu rozvržení desek plošných spojů není běžnou praxí. Ve skutečnosti je to tak trochu přežitek z minulosti. Historicky měly desky plošných spojů pravoúhlé rohy a chyběla na nich jakákoli pájecí maska. Je to proto, že první desky s plošnými spoji byly vyráběny bez pájecích masek a proces zahrnoval proces zvaný fotosenzibilizace.

Problém s použitím úhlů větších než 90 stupňů spočívá v tom, že mají tendenci vést k migraci mědi a vzniku kyselých pastí. Stejně tak stopy nakreslené na layoutu pod pravým úhlem se tolik neleptají. Úhly 90 stupňů navíc mohou vytvářet částečně obkreslené úhly, což může vést ke zkratům. Používání úhlů 45 stupňů je nejen jednodušší, ale i bezpečnější a povede k čistšímu a přesnějšímu rozložení.

Volba vhodné velikosti balení

Při plánování rozvržení desky plošných spojů je třeba věnovat pozornost úhlu pájení a velikosti balení součástek na desce. To vám pomůže minimalizovat problémy se stínovým efektem. Obvykle musí být pájecí plošky od sebe vzdáleny alespoň 1,0 mm. Dbejte také na to, aby byly součástky s průchozími otvory umístěny na horní vrstvě desky.

Dalším důležitým faktorem je orientace součástí. Pokud jsou součástky těžké, neměly by být umístěny uprostřed desky plošných spojů. Tím se sníží deformace desky při pájení. Menší zařízení umístěte k okrajům, zatímco větší by měla být umístěna na horní nebo spodní straně desky plošných spojů. Například polarizované součástky by měly být zarovnány s kladným a záporným pólem na jedné straně. Dbejte také na to, abyste vyšší součástky umístili vedle menších.

Příčiny a řešení pseudopájení PCBA

Pseudopájení PCBA je problém, který ovlivňuje kvalitu hotového PCBA. Může způsobit ztráty způsobené přepracováním, což snižuje efektivitu výroby. Problémy s pseudopájením však lze odhalit a vyřešit pomocí kontroly.

Pájení přetavením

Pájení přetavením je jednou z nejběžnějších metod osazování desek plošných spojů. Tato metoda se často kombinuje s pájením vlnou. Může výrazně ovlivnit kvalitu osazené desky, a proto tento proces vyžaduje správné znalosti konstrukce desek plošných spojů.

Pro zajištění kvalitního pájecího spoje je důležité dodržovat několik zásad. Za prvé je důležité zkontrolovat zarovnání desky s plošnými spoji. Před nanesením pájecí pasty se ujistěte, že je tisk správně zarovnán. Za druhé, pravidelně čistěte spodní část šablony. Zatřetí, pájení přetavením může mít za následek efekt náhrobního kamene, jinak známý jako Manhattanův efekt. Efekt náhrobního kamene je způsoben nevyvážeností sil během procesu pájení přetavením. Konečný výsledek vypadá jako náhrobní kámen na hřbitově. Ve skutečnosti je efekt náhrobního kamene otevřený obvod na nefunkční desce plošných spojů.

Během fáze předehřevu může malá část pájecí pasty zplynovat. To může způsobit, že malé množství pájky opustí pájecí podložku, zejména pod součástkami čipu. Kromě toho se roztavená pájecí pasta může vytlačit pod jednotkami rezistorů a kondenzátorů s plechem.

Pájení vlnou

Vady procesu osazování desek plošných spojů, včetně tombstoningu, se vyskytují různými způsoby. Jednou z hlavních příčin je nedostatečná kvalita pájení. Špatné pájení má za následek trhliny, které se objevují na povrchu diskrétních součástek. Tyto vady lze snadno opravit přepracováním, ačkoli mohou způsobit celou řadu problémů v procesu montáže.

Výrobci desek s plošnými spoji si musí být těchto vad vědomi, aby se zabránilo jejich výskytu ve výrobním procesu. Tyto vady je sice obtížné odhalit, ale různé technologie a metody je mohou pomoci odhalit a minimalizovat jejich dopad. Tyto metody umožňují výrobcům předcházet vadám pájení ještě před jejich vznikem a pomáhají jim vyrábět vysoce kvalitní výrobky.

Tloušťka šablony

Pseudopájení desek plošných spojů může být způsobeno řadou faktorů. Například nesprávná šablona může vést k nadměrnému nanesení pájecí pasty na součástky. Kromě toho může špatně tvarovaná šablona způsobit pájení kuliček nebo diskrétní deformace. Tyto problémy lze vyřešit zmenšením tloušťky šablony nebo velikosti otvoru. Tyto kroky je však třeba provádět opatrně, protože i sebemenší poddimenzování může vést k velkým problémům v pozdějších fázích osazování DPS.

Pseudopájení desek plošných spojů lze zabránit správným nanesením tavidla. Tavidlo je tixotropní činidlo, díky němuž má pájecí pasta pseudoplastické tokové vlastnosti. To znamená, že při průchodu otvory šablony se její viskozita sníží, ale po odstranění vnější síly se obnoví. Množství tavidla použitého v pájecí pastě by mělo být osm až patnáct procent. Nižší hodnoty budou mít za následek tenký pájecí film, zatímco vyšší způsobí nadměrné usazeniny.

Přítlak stěrky

Pseudopájení PCBA, známé také jako pájení za studena, je mezistupeň pájecího procesu, při kterém není část desky zcela připájena. To může zhoršit kvalitu desky plošných spojů a ovlivnit její obvodové vlastnosti. Tato vada může vést k vyřazení nebo diskvalifikaci desky plošných spojů.

Kontrola tlaku stěrky může vyřešit problém pseudopájení. Příliš velký tlak rozmazává pájecí pastu a způsobuje její roztírání po rovném povrchu desky plošných spojů. Příliš malý tlak naopak způsobí, že se pájecí pasta nabere do větších otvorů, což způsobí, že deska plošných spojů bude pokryta příliš velkým množstvím pasty.